В Пермском национальном исследовательском политехническом университете (ПНИПУ) разработали уникальную методику переработки упаковок типа «Тетрапак» в порошковую целлюлозу. Этот материал широко востребован в пищевой промышленности, медицине и фармацевтике.
Проблема переработки многослойных упаковок
Упаковка «Тетрапак» давно стала частью повседневной жизни: в ней мы покупаем соки, молочные продукты и другие напитки. Однако такая упаковка состоит из нескольких слоев — целлюлозного волокна, полиэтилена и алюминия. Это делает её переработку сложным и дорогостоящим процессом, так как компоненты необходимо разделять и обрабатывать отдельно.
Ранее существовавшие методы переработки таких упаковок требовали больших затрат и значительных технологических усилий. В отличие от обычной макулатуры, «тетрапак» не подлежит простой переработке из-за своего многослойного состава.
Новый подход: переработка в порошковую целлюлозу
Ученые из ПНИПУ предложили перерабатывать картонную составляющую упаковки «тетрапак» в порошковую целлюлозу — материал, который обычно получают из древесины или других растительных источников.
Целлюлоза в порошковой форме является ценным сырьем. Она используется в производстве фармацевтических препаратов, зубной пасты, косметических кремов, продуктов питания, а также в создании сорбирующих и фильтрующих материалов.
Технология переработки
Основой методики пермских ученых является процесс сухого разделения волокнистой части упаковки. На специально разработанном оборудовании картон измельчается с использованием направленного воздушного потока. Такой подход позволяет разрушать упаковку на волокна, сохраняя их исходную структуру.
После этого волокно отбеливается с использованием химических реагентов. Ученым удалось достичь белизны материала порядка 80%, что соответствует современным требованиям к волокнам, применяемым для производства пищевой целлюлозы.
Следующий этап — кислотный гидролиз. Сложные соединения разлагаются до простых с помощью соляной кислоты, в результате чего получается готовая порошковая целлюлоза. На финальном этапе материал проходит контроль качества, включая тесты на сорбцию, полимеризацию, водоудержание, плотность и фракционный состав.
Перспективы применения
Исследования подтвердили, что целлюлоза, полученная из «тетрапаков», обладает всеми необходимыми характеристиками для применения в пищевой промышленности, медицине и фармацевтике. Её показатели полностью соответствуют международным стандартам, а качество не уступает аналогам из древесного сырья.
Методика переработки упаковки «Тетрапак», предложенная учеными из ПНИПУ, открывает новые возможности для использования вторичного сырья. Это не только помогает решать экологические проблемы, связанные с утилизацией отходов, но и обеспечивает промышленность ценным материалом для различных отраслей.